PTE-45A1 представляет собой микротурбореактивный двигатель для применения в качестве силовой установки малых летательных аппаратов. Максимальная тяга двигателя составляет 4,5 кгс в условиях международной стандартной атмосферы на уровне моря при числе Маха 0. Конструкция включает воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину и сопло, формирующее реактивную тягу за счёт расширения и ускорения газового потока.
При максимальном режиме двигатель развивает до 225 000 об/мин и обеспечивает тягу 4,5 кгс. Расход топлива на этом режиме составляет 157,5 г/мин, удельный расход топлива достигает 2,1 кг/(кгс·ч), а температура выхлопных газов ограничена значением 830 °C. Воздушный расход на максимальном режиме составляет 0,081 кг/с. Для режима малого газа предусмотрены частота вращения 60 000 об/мин, тяга 0,50 кгс и расход топлива 39,2 г/мин.
Силовая часть имеет максимальный диаметр 60 мм и длину 165 мм вместе со стартовым электродвигателем. Масса двигателя составляет 0,42 кг, масса интегрированной системы EPV составляет 0,12 кг. Отношение тяги к массе двигателя равно 10,71. Центр масс расположен на расстоянии 92 мм от передней части стартового электродвигателя, а моменты инерции относительно центра масс составляют 60 кг·мм² по осям Ix и Iy и 4 кг·мм² по оси Iz.
В качестве топлива используется авиационный керосин RP-3. Для смазки подшипников применяется смесь керосина с турбореактивным маслом Mobil Jet Oil II в объёмном соотношении 20:1. При температуре, близкой к температуре застывания топлива или ниже неё, в керосин добавляется антифриз на основе этиленгликоль-монометилового эфира в количестве 0,10-0,15% от объёма топлива. Корректная работа топливной системы требует чистого топлива, герметичных магистралей и отсутствия воздушных пузырьков перед входом в насос.
Управление работой PTE-45A1 выполняет электронный блок ECU в составе системы EPV. ECU обрабатывает команды запуска, разгона, установившегося режима и остановки, регулируя подачу топлива насосом. Система поддерживает управление через GSU, компьютерное программное обеспечение, пульт дистанционного управления с PWM-сигналом и бортовой контроллер через RS232 или RS422. Для связи ECU используется интерфейс 232/422 с базовой скоростью 19 200 бод; питание ECU осуществляется от 3S литиевого аккумулятора или LiFePO4-аккумулятора.
Запуск выполняется электродвигателем с подачей топлива, номинальное время запуска составляет 70 секунд. Разгон занимает 10 секунд, замедление занимает 9 секунд. Электронная система задаёт ограничение максимальной частоты вращения 225 000 об/мин, контролирует температуру выхлопа и уменьшает подачу топлива при превышении установленного температурного порога. Предусмотрены функции проверки масляного насоса, стартового электродвигателя, основного и пускового электромагнитных клапанов, а также системы зажигания.
Двигатель рассчитан на применение на высотах до 4500 м и при скоростях полёта до числа Маха 0,50. Максимальная высота запуска составляет 2500 м, допустимая рабочая температура окружающей среды находится в диапазоне от -40 до +50 °C. Показатель устойчивости к искажению входного потока DC90 равен 0,50, что учитывается при проектировании воздухозаборника и размещении двигателя в составе летательного аппарата.
Для стендовых испытаний и интеграции в летательную платформу двигатель устанавливается при помощи двух полуколец-хомутов. Вход топливной магистрали расположен сверху корпуса, в зоне 12 часов. При подключении воздухозаборника расстояние между его выходом и входом двигателя должно быть менее 10 мм; расстояние более 20 мм при маневренном полёте может привести к остановке двигателя. В составе поставки предусмотрены двигатель с хомутом, система EPV с ECU, насосом и электромагнитными клапанами, графический программатор GSU, топливный шланг и руководство пользователя.
Технические характеристики
- Тип оборудования: микротурбореактивный двигатель
- Назначение: силовая установка малых летательных аппаратов
- Тип двигателя: одновальный турбореактивный двигатель
- Максимальная тяга: 4,5 кгс
- Тяга на малом газе: 0,50 кгс
- Максимальная частота вращения: 225 000 об/мин
- Частота вращения на малом газе: 60 000 об/мин, 27%
- Удельный расход топлива на максимальном режиме: 2,1 кг/(кгс·ч)
- Расход топлива на максимальном режиме: 157,5 г/мин
- Расход топлива на малом газе: 39,2 г/мин
- Расход воздуха на максимальном режиме: 0,081 кг/с
- Максимальная температура выхлопных газов: 830 °C
- Топливо: авиационный керосин RP-3
- Смазочное масло: Mobil Jet Oil II
- Соотношение керосина и масла: 20:1 по объёму
- Добавка антифриза в топливо: 0,10-0,15% от объёма керосина
- Максимальная высота полёта: 4500 м
- Максимальная скорость полёта: число Маха 0,50
- Максимальная высота запуска: 2500 м
- Рабочая температура окружающей среды: от -40 до +50 °C
- Время запуска: 70 с
- Время разгона: 10 с
- Время замедления: 9 с
- Способ запуска: электродвигатель с подачей топлива
- Коммуникационный интерфейс ECU: RS232, RS422
- Скорость связи ECU: 19 200 бод
- Сигнал управления GSU: TTL
- Сигнал дистанционного управления: PWM
- Питание ECU: 3S Li-Ion или LiFePO4 аккумулятор
- Напряжение питания GSU от ECU: 6,8 В
- Максимальная потребляемая мощность двигателя: 0,018 кВт·ч
- Устойчивость к искажению входного потока: DC90 0,50
- Максимальная продолжительность работы на максимальном режиме: 0,5 ч за один цикл, 1,5 ч суммарно
- Общий ресурс: 60 ч
- Ресурс до первого капитального ремонта: 25 ч
- Количество запусков до первого ремонта: 50
- Количество ремонтов: 2
- Ресурс после ремонта: 15-25 ч
- Масса системы EPV: 0,12 кг
- Тяговооружённость двигателя: 10,71
- Максимальный диаметр: 60 мм
- Максимальная длина с электростартером: 165 мм
- Габариты (Д×Ш×В): 165×60×60 мм
- Расстояние от стартового электродвигателя до центра масс: 92 мм
- Момент инерции Ix: 60 кг·мм²
- Момент инерции Iy: 60 кг·мм²
- Момент инерции Iz: 4 кг·мм²
- Монтаж двигателя: хомутовое крепление двумя полукольцами
- Расположение топливного входа: верхняя часть корпуса, положение 12 часов
- Рекомендуемое расстояние между выходом воздухозаборника и входом двигателя: менее 10 мм
- Предельное расстояние между выходом воздухозаборника и входом двигателя: 20 мм
- Тип разъёма ECU: DB15
- Выход данных ECU для GSU: TTL
- Вход данных ECU от GSU: TTL
- Выход данных ECU для полётного контроллера: RS232
- Вход данных от полётного контроллера: RS232
- Управление полётным контроллером: RS232, RS422
- Защита при потере PWM-сигнала: остановка двигателя через 3 с
- Автоматический повторный запуск после остановки: поддерживается
- Максимальная частота вращения в настройках ECU: 225 000 об/мин
- Частота вращения охлаждения: 8000 об/мин
- Частота автоматической остановки: 50 000 об/мин
- Температурный лимит ECU: 830 °C
- Максимальное напряжение топливного насоса: 12 В
- Порог блокировки запуска по низкому напряжению: 10 В
- Напряжение зажигания: 6,5 В
- Начальное напряжение топливного насоса: 0,95 В
- Частота вращения воспламенения: 5000 об/мин
- Частота вращения прогрева после воспламенения: 15 000 об/мин
- Частота отключения стартового электродвигателя: 45 000 об/мин
- Время прогрева после запуска: 8 с
- Максимальное время запуска в ECU: 150 с
- Частота эксплуатации в направлении попутного ветра: до 4 баллов
- Условия расчётной точки: высота 0 км, число Маха 0, температура 15 °C, давление 101 325 Па
- Устойчивость упаковки к вибрации: 20-33 Гц равномерная вибрация, 33-500 Гц вибрация с равномерным ускорением
